Правила электромагнетизма: плавающий компас и станок Ампера

Компас из плавающего элемента. Материалы и приспособления: 1) Стеклянный сосуд. 2) Жидкость от элемента Грене. 3) Цинковая амальгамированная и медная пластинки. 4) Пробка. 5) Медный провод (d = 1-1,5 мм). 6) Прямой магнит.

Из тонких листов меди и цинка вырезают две пластинки и изгибают их по цилиндрической поверхности, как показано на рисунке 139. После изгибания цинковую пластинку амальгамируют. Изготовив из медной проволоки спираль, пропускают прямые концы этой спирали через достаточно крупную пробку и припаивают концы к медной и цинковой пластинкам. Возможно также вместо спирали ограничиться одним витком, но диаметр его взять большим, чем у спирали.

Рис. 139. Компас из плавающего элемента

Пустив в воду построенный элемент, проверяют его плавучесть и в случае надобности нагружают так, чтобы при плавании его электроды были расположены вертикально. Затем элемент переносят в сосуд, наполненный жидкостью, служащей для зарядки элементов Грене (см. т. I). Через соленоид начинает течь сильный ток, и ось катушки ориентируется по направлению магнитного меридиана. Для большей наглядности рекомендуется на спирали укрепить лёгкую бумажную стрелку.

Плавающий элемент может служить также для проверки правила Ампера, для чего к соленоиду подносят прямой магнит. Определив с помощью магнита полюсы соленоида и направление тока, по полюсам элемента проверяют правила. Интересны также взаимодействия двух плавающих элементов.

Компас из соленоида на станке Ампера. Что для этого нужно: 1) Станок Ампера. 2) Ртуть. 3) Реостат. 4) Два-три аккумулятора.

На станок Ампера подвешивают соленоид, налив в контактные чашечки а и b ртути (рис. 140). Через соленоид, введя в цепь реостат, пропускают возможно более сильный ток от двух-трёх аккумуляторов или динамо-машины. Если острия на контактах соленоида в порядке, то он поворачивается и устанавливается в направлении магнитного меридиана. Для успеха опыта необходимо тщательно выполнить требования о подготовке станка Ампера, изложенные в § 13,4.

Рис. 140. Станок Ампера с соленоидом

Проверка правил § 6, 3, на станке Ампера. 1) Станок Ампера. 2) Ртуть. 3) Реостат. 4) Один-два элемента или аккумулятора. 5) Прямой магнит.

На станок подвешивают спираль и пропускают через неё ток от одного-двух элементов или аккумуляторов, введя в цепь реостат. Поднося к концам соленоида прямой магнит, определяют полюсы и, принимая во внимание направление тока, убеждаются в справедливости правил, изложенных в § 6,3.

Проверка правил § 6,3. 1) Железный или деревянный цилиндр. 2) Изолированный проводник. 3) Реостат. 4) Один-два элемента или аккумулятора. 5) Магнитная стрелка.

На деревянный или, лучше, железный цилиндр любого диаметра (полый или сплошной —безразлично) наматывают несколько (5-20) витков изолированного проводника так, чтобы направление обмотки было ясно видно. Возбуждая в катушке ток, определяют её полюсы с помощью магнитной стрелки и проверяют правила, изложенные в § 6,3.

Сведения об авторе и источнике:

Автор: Д. Д. Галанин, Е. Н. Горячкин, С. Н. Жарков, А. В. Павша, Д. И. Сахаров

Источник: Физический эксперимент в школе, том IV «Электричество»